(57)【要約】パネル（１）、発光板（２）、遮光膜（３）、および画像センサ（４）を備える表示画面。遮光膜（３）には透光性撮像ピンホール（３１）が設けられ、発光板（２）には、複数の発光ユニット（２１）、および各発光ユニット（２１）を駆動するための回路網（２２）が設けられ、回路網（２２）は発光板（２）を複数の透光性領域（２３）に分割し、パネル（１）、位置に対応する透光性領域（２３）、および撮像ピンホール（３１）によって光路が形成されるか、あるいは、発光板（２）は透光性の平面発光板であり、パネル（１）、平面発光板、および撮像ピンホール（３１）によって光路が形成され、発光板（２）によりパネル（１）に投射された光線の一部は、パネル（１）の上部または外部に位置する対象物によって反射され、光路を通って画像センサ（４）に照射される。ピンホール撮像の原理によれば、撮像ピンホール（３１）を通過している光線は、画像センサ（４）上に結像することができ、それにより、表示画面が表示機能と画像取得機能の両方を有することが可能になる。
2019523931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
順次積層されたパネル、発光板、遮光膜、および画像センサを備える表示画面であって、
前記遮光膜に透光性の撮像ピンホールが設けられ、
前記発光板に、複数の発光ユニット、および前記複数の発光ユニットを駆動するための回路網が設けられ、
前記発光板が前記回路網によって複数の透光性領域に分離され、前記パネル、前記撮像ピンホールの位置に対応する前記透光性領域、および前記撮像ピンホールによって光路が形成されるか、または
前記発光板が透光性の平面発光板であり、前記パネル、前記平面発光板、および前記撮像ピンホールによって光路が形成され、
前記発光板により前記パネルに向けて投射された光の一部が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、前記光路を通って前記画像センサに照射される、
表示画面。
【請求項２】
前記撮像ピンホールの視野角に対応する前記発光板の領域が発光しない、
請求項１に記載の表示画面。
【請求項３】
前記遮光膜と前記画像センサとの間に設けられた透光性基板
をさらに備える、請求項１に記載の表示画面。
【請求項４】
前記透光性基板と前記画像センサとの間に設けられた低屈折率透光層
をさらに備える、請求項３に記載の表示画面。
【請求項５】
前記遮光膜に複数の前記撮像ピンホールが設けられ、
前記撮像ピンホールの画像側視野角を２α、隣接する撮像ピンホールの中心間の距離をｄ、前記画像センサの撮像面から前記遮光膜までの距離をｈとして、ｄ≧２ｈｔａｎαである、
請求項１に記載の表示画面。
【請求項６】
積層されたパネル、発光板、および画像センサを備える表示画面であって、
前記画像センサと向かい合う前記発光板の面が遮光され、前記画像センサと向かい合う前記発光板の前記面に透光性の撮像ピンホールが設けられ、前記発光板が複数の発光ユニットを有するかまたは前記発光板がその領域で発光し、
前記発光板により前記パネルに向けて投射された光の一部が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、前記パネルおよび前記撮像ピンホールによって形成された光路を通って前記画像センサに照射される、
表示画面。
【請求項７】
前記撮像ピンホールの視野角に対応する前記発光板の領域が発光しない、
請求項６に記載の表示画面。
【請求項８】
前記発光板と前記画像センサとの間に設けられた透光性基板
をさらに備える、請求項６に記載の表示画面。
【請求項９】
前記透光性基板と前記画像センサとの間に設けられた低屈折率透光層
をさらに備える、請求項８に記載の表示画面。
【請求項１０】
前記遮光膜に複数の前記撮像ピンホールが設けられ、
前記撮像ピンホールの画像側視野角を２α、隣接する撮像ピンホールの中心間の距離をｄ、前記画像センサの撮像面から前記遮光膜までの距離をｈとして、ｄ≧２ｈｔａｎαである、
請求項６に記載の表示画面。
【請求項１１】
積層されたパネルおよび発光板、ならびに前記発光板の片面に設けられた狭視野ピクセル画像センサを備える表示画面であって、
前記狭視野ピクセル画像センサが、１５°未満の視野角を有する撮像ピクセルを含み、
前記発光板に、複数の発光ユニット、および前記複数の発光ユニットを駆動するための回路網が設けられ、
前記発光板が前記回路網によって複数の透光性領域に分離され、前記パネルおよび前記透光性領域によって光路が形成されるか、または
前記発光板が透光性の平面発光板であり、前記パネルおよび前記平面発光板によって光路が形成され、
前記発光板により前記パネルに向けて投射された光の一部が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、前記光路を通って前記狭視野ピクセル画像センサに照射される、
表示画面。
【請求項１２】
前記狭視野ピクセル画像センサが、前記撮像ピクセルの片面に順次積層された遮光膜、透明材料層、およびマイクロレンズを含み、前記遮光膜には、前記マイクロレンズの位置に対応する透光性ピンホールが設けられ、前記撮像ピクセルの前記視野角が、前記マイクロレンズ、前記透明材料層、および前記透光性ピンホールによって１５°未満に制限され、
前記マイクロレンズと前記発光板との間に前記マイクロレンズよりも屈折率が低い低屈折率透光層が設けられ、
前記発光板によって放射された光が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、前記光路、前記低屈折率透光層、前記マイクロレンズ、前記透明材料層、および前記透光性ピンホールを連続して通過し、次いで、前記撮像ピクセルに照射される、
請求項１１に記載の表示画面。
【請求項１３】
前記狭視野ピクセル画像センサが、前記発光板と前記撮像ピクセルとの間に設けられた遮光板を有し、前記遮光板には透光孔が設けられ、前記遮光板の厚さｘおよび前記透光孔の直径ｙが、２ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）≦１５°を満たし、
前記発光板によって放射された光が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、前記光路および前記透光孔を連続して通過し、次いで、前記撮像ピクセルに照射される、
請求項１１に記載の表示画面。
【請求項１４】
前記狭視野ピクセル画像センサが、前記発光板と前記撮像ピクセルとの間に設けられた導光ファイバをさらに備え、前記導光ファイバの端面受容角が１５°未満であり、
前記発光板によって放射された光が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、前記光路および前記導光ファイバを連続して通過し、次いで、前記撮像ピクセルに照射される、
請求項１１に記載の表示画面。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年５月３０日に中国国家知的所有権管理局に出願された「ＤＩＳＰＬＡＹ  ＳＣＲＥＥＮ」と題する中国特許出願第２０１６１０３６７１３６．５号、および２０１７年２月１７日に中国国家知的所有権管理局に出願された「ＤＩＳＰＬＡＹ  ＳＣＲＥＥＮ」と題する中国特許出願第２０１７１００８６８９０．６号の利益を主張し、それらは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、表示装置技術の分野に関し、詳細には、表示機能と画像取得機能の両方を有する表示画面に関する。
【背景技術】
【０００３】
ロック／アンロックの安全性を確保し、ならびにデバイスの起動を容易にするために、インテリジェント携帯電話などの多くの端末デバイスは、ユーザによって入力された指紋情報を取得するための指紋取得装置を備えている。様々な指紋取得機構に従って、容量性指紋取得装置および光学式指紋取得装置が開発されている。
【０００４】
図１は、マトリクスピンホール撮像の原理に基づく既存の光学式指紋取得装置の概略構造図である。図１に示されたように、光学式指紋取得装置は、導光板０１、光源０２、撮像層０３、および画像センサ０５を含み、撮像層０３はアレイ状に分布した複数の撮像孔０４を有し、光源０２は導光板０１の片面に設けられ、光源０２によって放射された光の一部は、導光板０１内を全反射して透過される場合があり、撮像層０３は、導光板０１および画像センサ０５に実質的に平行であり、導光板０１と画像センサ０５との間に位置する。
【０００５】
上述された光学式指紋取得装置は、指紋画像取得の機能のみを有する独立した装置である。それが画面表示を必要とする端末デバイス、たとえば、携帯電話の前面に装備された場合、それは必然的に限られた大きさのスペースを占有することになる。インテリジェント携帯電話のフロントスクリーンの設計は、大きい表示領域および狭いフレームに進化しており、指紋取得装置を取り付けるのに十分大きい独立したスペースを提供できないことが多い。したがって、実際の用途で必要とされるように、大きい表示領域および狭いフレームを有する携帯電話の画面を設計する際に、指紋取得機能をどのように実現するかは、当業者にとって緊急の課題となっている。
【発明の概要】
【０００６】
指紋取得装置および既存の端末デバイスの表示画面が平行に備えられ、大きなスペースを占有する必要があるという問題を解決するために、本出願は、表示機能と画像取得機能の両方を有する表示画面を提供する。
【０００７】
本出願は、順次積層されたパネル、発光板、遮光膜、および画像センサを含む表示画面を提供し、遮光膜には透光性撮像ピンホールが設けられ、発光板には、複数の発光ユニット、および各発光ユニットを駆動するための回路網が設けられ、回路網は発光板を複数の透光性領域に分割し、パネル、撮像ピンホールの位置に対応する透光性領域、および撮像ピンホールによって光路が形成されるか、または発光板は透光性の平面発光板であり、パネル、平面発光板、および撮像ピンホールによって光路が形成され、発光板によりパネルに向けて投射された光の一部は、パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、光路を通って画像センサに照射される。
【０００８】
好ましくは、撮像ピンホールの視野（ＦＯＶ、Ｆｉｅｌｄ  Ｏｆ  Ｖｉｅｗ）角に対応する発光板の領域は発光しない。
【０００９】
好ましくは、表示画面は、遮光膜と画像センサとの間に設けられた透光性基板をさらに含む。
【００１０】
好ましくは、表示画面は、透光性基板と画像センサとの間に設けられた低屈折率透光層をさらに含む。
【００１１】
好ましくは、遮光膜には複数の撮像ピンホールが設けられ、各撮像ピンホールの画像側視野角を２α、隣接する撮像ピンホールの中心間の距離をｄ、画像センサの撮像面から遮光膜までの距離をｈとして、ｄ≧２ｈｔａｎαである。
【００１２】
本出願は、積層されたパネル、発光板、および画像センサを含む別の表示画面を提供し、画像センサと向かい合う発光板の面は遮光され、画像センサと向かい合う発光板の面に透光性の撮像ピンホールが設けられ、発光板は複数の発光ユニットを有するか、または発光板はその領域において発光し、発光板によりパネルに向けて投射された光の一部は、パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、パネルおよび撮像ピンホールによって形成された光路を通って画像センサに照射される。
【００１３】
好ましくは、撮像ピンホールの視野角に対応する発光板の領域は発光しない。
【００１４】
好ましくは、表示画面は、発光板と画像センサとの間に設けられた透光性基板をさらに含む。
【００１５】
好ましくは、表示画面は、透光性基板と画像センサとの間に設けられた低屈折率透光層をさらに含む。
【００１６】
好ましくは、遮光膜には複数の撮像ピンホールが設けられ、
【００１７】
各撮像ピンホールの画像側視野角を２α、隣接する撮像ピンホールの中心間の距離をｄ、画像センサの撮像面から遮光膜までの距離をｈとして、ｄ≧２ｈｔａｎαである。
【００１８】
本出願によって提供された上記の表示画面の場合、発光板と画像センサとの間に１つまたは複数の撮像ピンホールが設けられ、発光板によりパネルに向けて放射された光は、反射され、次いで撮像ピンホールを通過することができる。ピンホール撮像の原理によれば、撮像ピンホールを通過する光は、光電撮像ユニット上に結像することができ、それにより、表示画面が表示機能と画像取得機能の両方を有することが可能になる。
【００１９】
本出願は、積層されたパネルおよび発光板を含み、発光板の片面に設けられた狭視野ピクセル画像センサをさらに含む表示画面をさらに提供し、狭視野ピクセル画像センサは、各々が１５°未満の視野角を有する撮像ピクセルを有し、発光板には、複数の発光ユニット、および各発光ユニットを駆動するための回路網が設けられ、発光板は回路網によって複数の透光性領域に分割され、パネルおよび透光性領域によって光路が形成されるか、または発光板は透光性の平面発光板であり、パネルおよび平面発光板によって光路が形成され、発光板によりパネルに向けて投射された光の一部は、パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、光路を通って狭視野ピクセル画像センサに照射される。
【００２０】
好ましくは、狭視野ピクセル画像センサの撮像ピクセルの片面に、遮光膜、透明材料層、およびマイクロレンズが順次設けられ、遮光膜には、各マイクロレンズに対応する透光性ピンホールが設けられ、撮像ピクセルの視野角は、マイクロレンズ、透明材料層、および透光性ピンホールによって１５°未満に制限され、マイクロレンズと発光板との間にマイクロレンズよりも屈折率が低い低屈折率透光層が設けられ、発光板によって放射された光は、パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、光路、低屈折率透光層、マイクロレンズ、透明材料層および透光性ピンホールを連続して通過し、次いで、撮像ピクセルに照射される。
【００２１】
好ましくは、狭視野ピクセル画像センサは、発光板と撮像ピクセルとの間に設けられた遮光板を有し、遮光板には透光孔が設けられ、遮光板の厚さｘおよび透光孔の直径ｙは、２ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）≦１５°を満たし、発光板によって放射された光は、パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、光路および透光孔を連続して通過し、次いで、撮像ピクセルに照射される。
【００２２】
好ましくは、狭視野ピクセル画像センサは、発光板と撮像ピクセルとの間に設けられた導光ファイバをさらに含み、導光ファイバの端面受容角は１５°未満であり、発光板によって放射された光線は、パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、光路および導光ファイバを連続して通過した後、撮像ピクセルに照射される。
【００２３】
本出願によって提供された上記の表示画面の場合、発光板によりパネルに向けて放射された光は反射され、発光板上の透光性領域を通過し、次いで、撮像用の狭視野ピクセル画像センサの撮像ピクセルに照射されてもよく、したがって、表示画面は、表示機能と画像取得機能の両方を有することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本出願または従来技術の技術的解決策をより明確に説明するために、実施形態または従来技術の説明で使用される図面が以下に簡単に説明される。明らかに、以下の実施形態で使用される図面は、本出願の実施形態を理解する便宜のために提供されるにすぎず、創造的な作業なしに、これらの図面に従って当業者により他の図面が取得されてもよい。
【００２５】
【図１】マトリクスピンホール撮像の原理に基づく既存の光学式指紋取得装置の概略構造図である。
【図２】第１の実施形態における表示画面の概略断面図である。
【図３】第１の実施形態での表示画面内の発光板の平面概略構造図である。
【図４】第２の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図５】第２の実施形態に示された遮光膜の平面概略構造図である。
【図６】第２の実施形態に示された別の遮光膜の平面概略構造図である。
【図７】第２の実施形態に示された別の遮光膜の平面概略構造図である。
【図８】第３の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図９】第４の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１０】第５の実施形態に示された表示画面の概略分解図である。
【図１１】第５の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１２】第６の実施形態に示された表示画面の概略分解図である。
【図１３】第６の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１４】第７の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１５】第８の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１６】第９の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１７】第１０の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１８】第１１の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図１９】第１２の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【図２０】第１３の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本出願の実施形態における技術的解決策は、本出願の実施形態における図面とともに以下に詳細に記載される。
【００２７】
第１の実施形態
図２は、第１の実施形態における表示画面の概略断面図である。図２に示されたように、第１の実施形態における表示画面は、順次積層されたパネル１、発光板２、遮光膜３、および画像センサ４を含む。ここで、パネル１は透光性パネルであり、発光板２は、複数の発光ユニット２１およびそれぞれの発光ユニット２１を駆動するための回路網２２を有し、発光ユニット２１によって放射された光はパネル１に向かう方向に透過し、発光板２は回路網２２によって複数の透光性領域２３に分離され、遮光膜３には撮像ピンホール３１が設けられ、パネル１、撮像ピンホールの位置に対応する透光性領域２３、および撮像ピンホール３１によって光路が形成され、画像センサ４の位置は撮像ピンホール３１に対応する。
【００２８】
図３は、第１の実施形態での表示画面内の発光板の平面概略構造図である。図３に示されたように、発光板２内の回路網２２は格子状であり、発光板２を複数の透光性領域２３に分割し、遮光膜３内の撮像ピンホール３１は発光板２の下側に設けられている。
【００２９】
この実施形態では、発光板２の本体は透明板であり、不透明な回路網２２が本体上に積層され、本体を複数の透光性領域２３に分割する。
【００３０】
上記の構造を採用する表示画面の場合、発光ユニット２１によって放射された光はパネル１に向かう方向に投射され、パネル１の上側に対象物が存在する場合、光の一部は対象物によって反射されてパネル１に再び入り、パネル１、透光性領域２３、および撮像ピンホール３１によって形成された光路を通過した後、画像センサ４に照射される。ピンホール撮像の原理によれば、撮像ピンホール３１を通過した反射光によって画像センサ４に対象物の倒立像が形成され、次いで、画像センサ４により、対象物のデジタル画像情報に変換される。
【００３１】
この実施形態では、発光ユニット２１は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であってもよい。通常の使用では、それぞれのＯＬＥＤは、画像を形成するために異なる発光状態になるように回路網２２によって制御される。対象物がパネル１上に移動し、表示画面によって検出されると、回路網２２は、それぞれの事前設定された発光状態に切り替わるようにそれぞれのＯＬＥＤを制御する。それぞれのＯＬＥＤによって放射された光は、対象物の異なる部分によって反射されて反射光が形成され、反射光は光路を通過し、次いで撮像用の画像センサ４に照射され、その結果、表示画面は対象物の画像取得を取得することができる。
【００３２】
それぞれのＯＬＥＤの事前設定された発光状態への切替えの場合、それはＯＬＥＤのすべてが発光するか、またはＯＬＥＤの一部のみが発光することを示すことができることに留意されたい。ＯＬＥＤの一部のみが発光する場合、発光するＯＬＥＤは、好ましくは、全領域に均一に分布され、その結果、対象物体の各部分に投射された光の強度が実質的に均一になるので、不均一な照明のために画質が低下することが回避され得る。
【００３３】
第２の実施形態
図４は、第２の実施形態における表示画面の概略断面図である。第２の実施形態におけ
る表示画面の構造は、遮光膜３が複数の撮像ピンホール３１を有することを除き、第１の実施形態における構造とほぼ同じであり、パネル１の対応する領域および発光板２内の対応する透光性領域２３と組み合わせて、各撮像ピンホール３１によって光路が形成される。
【００３４】
この実施形態では、各撮像ピンホール３１は、限られた視野を有する。それぞれの撮像ピンホール３１を通過した光は、画像センサ４の対応する領域に画像を形成し、次いで、画像センサ４の異なる領域内の画像は、対象物の画像を形成するために一緒に接合することができる。この実施形態では、各撮像ピンホール３１の画像側視野角は２αによって示され、隣接する撮像ピンホール３１の中心間の距離はｄによって示され、画像センサ４の感光面から撮像ピンホールまでの距離はｈによって示される。２つの隣接する撮像ピンホール３１の撮像が画像センサ上で互いに重複しないことを保証するために、ｄおよびｈはｄ≧２ｈｔａｎαを満たすべきである。
【００３５】
図５は、第２の実施形態に示された遮光膜の平面概略構造図である。図５に示されたように、遮光膜３内の撮像ピンホール３１は正方形のパターンに配置され、２つの隣接する撮像ピンホール３１の間に、複数の透光性領域２３が存在する。しかしながら、他の実施形態では、各透光性領域２３は、１つの撮像ピンホール３１に対応してもよい。
【００３６】
図６および図７は、他の実施形態における遮光膜の平面概略構造図である。図６および図７から分かるように、遮光膜３内の撮像ピンホール３１は、矩形または菱形のパターンに配置されてもよい。しかしながら、遮光膜３の構造は上記に限定されず、隣接する撮像ピンホール３１間の距離ｄおよび撮像ピンホール３１から画像センサ４までの距離ｈがｄ≧２ｈｔａｎαを満たすことを保証できる限り、他の構造であってもよい。
【００３７】
この実施形態では、撮像ピンホール３１は、好ましくは円形の孔である。ピンホールの製造工程および透光量、ならびにピンホール撮像の定義を考慮すると、撮像ピンホール３１の直径は、１．０〜５０．０ｕｍの範囲が適切である。しかしながら、他の実施形態では、撮像ピンホール３１は、正方形の孔などの他の規則的なピンホールであってもよい。さらに、エッジ領域を介して画像センサ４に迷光が照射されることを防止するために、この実施形態における遮光膜３の面積は、画像センサ４の面積よりも大きくてもよい。
【００３８】
第３の実施形態
図８は、第３の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図８に示されように、第３の実施形態における表示画面の構造は、遮光膜３と画像センサ４との間に透光性基板５が設けられていることを除き、第２の実施形態における構造とほぼ同じである。この実施形態における表示画面の場合、発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、光路および透光性基板５を通過し、次いで、画像センサ４に照射される。この実施形態における透光性基板５は、発光板２を支持し、画像センサ４を連結することができる。
【００３９】
第４の実施形態
図９は、第４の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図９に示されたように、第４の実施形態における表示画面の構造は、透光性基板５と画像センサ４の間に低屈折率透光層６がさらに設けられていることを除き、第３の実施形態における構造とほぼ同じであり、発光ユニット２１によって放射された光は、パネルの上部または外部の対象物によって反射され、光路、透光性基板、および低屈折率透光層６を通過し、次いで、画像センサ４に照射される。好ましくは、この実施形態における低屈折率透光層６は、空気層または真空層である。
【００４０】
第５の実施形態
図１０は、第５の実施形態に示された表示画面の概略分解図であり、図１１は、第５の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図１０および図１１に示されたように、第５の実施形態における表示画面の構造は、発光板２が透光性の平面発光板であることを除き、第３の実施形態における構造とほぼ同じであり、パネル１、撮像ピンホール３１に対応する発光板２、および透光性基板５によって光路が形成される。発光板２によってパネル１側に向けて投射された光の一部は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、次いで、上記の光路を通って画像センサ４の対応する位置に照射される。
【００４１】
この実施形態では、発光板２は、ＯＬＥＤ技術を採用して製造される。図１０および図１１に示されたように、平面発光板は、有機材料層２５、有機材料層２５とパネル１との間に設けられた第１の電極層２６、および有機材料層２５と遮光膜３との間に設けられた第２の電極層２７を含む。第１の電極層２６と第２の電極層２７との間に駆動電圧が印加されると、有機材料層２５が発光する。この実施形態では、発光板２内の有機材料層２５、第１の電極層２６、および第２の電極層２７は、すべて透光性または半透光性であってもよく、その結果、対象物によって反射された光は、発光板２を通過し、対応する撮像ピンホール３１に入ることができる。他の実施形態では、撮像ピンホール３１の視野角に対応する第２の電極層２７の領域のみが、透光性または半透光性である。
【００４２】
この実施形態では、第１の電極層２６は陰極層であり、第２の電極層２７は陽極層であるが、他の実施形態では、第１の電極層２６は陽極層であって、第２の電極層２７は陰極層であってもよく、そのことは、有機材料層２５の発光機能の実現に影響を与えない。
【００４３】
他の実施形態では、遮光膜に隣接する電極層（陰極層または陽極層）が遮光されている場合、電極層は遮光膜として機能することができる、すなわち、撮像ピンホールは、別の遮光膜を設けることなく、電極内に直接製造することができる。
【００４４】
さらに、他の実施形態では、発光板２は、これまでの発光機能および透光機能を有する限り、他の構造または機構の平面発光板であってもよい。
【００４５】
図１０および図１１に示されたように、この実施形態では、遮光膜３と画像センサ４との間に透光性基板５が設けられ、上記の実施形態を参照すると、遮光膜３と画像センサ４との間の透光性基板５は取り除かれてもよく、または透光性基板５と画像センサ４との間に低屈折率透光層６が設けられてもよい。
【００４６】
図１０に示されたように、この実施形態では、遮光膜３には複数の撮像ピンホール３１が設けられている。他の実施形態では、遮光膜３にはただ１つの撮像ピンホール３１が設けられてもよい。
【００４７】
第６の実施形態
図１２は、第６の実施形態に示された表示画面の概略分解図であり、図１３は、第６の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図１２および図１３に示されたように、この実施形態における表示画面の構造は、撮像ピンホール３１の視野角に対応する発光板２の領域が発光しないことを除き、第５の実施形態における構造とほぼ同じである。図１２に示されたように、この実施形態では、撮像ピンホール３１の視野角に対応する有機材料層２５および第２の電極層２７の領域は、対応する非発光領域を形成するためにエッチングされる。他の実施形態では、撮像ピンホール３１の視野角に対応する有機材料層２５、第１の電極層２６、および第２の電極層２７の領域が、対応する非発光領域を形成するためにエッチングされてもよい。
【００４８】
撮像ピンホール３１の視野角に対応する発光板２の領域は発光しないので、有機材料層２５によって放射された光が撮像ピンホール３１を直接通過して画像センサ４に照射され、干渉ノイズを発生することが回避され得ることに留意されたい。
【００４９】
第７の実施形態
図１４は、第７の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図１４に示されたように、この実施形態における表示画面は、パネル１、発光板２、および画像センサ４を含み、パネル１、発光板２、および画像センサ４は順次積層されている。ここで、パネルは透光性の板であり、発光板は発光ユニット２１を有し、発光ユニット２１によって放射された光はパネル１に向かう方向に投射され、画像センサと向かい合う発光板２の面は遮光されているが、撮像ピンホール２４が設けられている。パネル１および撮像ピンホール２４によって光路が形成される。
【００５０】
発光ユニット２１によって放射された光がパネル１に向かう方向に投射された後、パネル１の上側に対象物が存在する場合、光の一部は対象物によって反射された後パネル１に再び入り、次いで、対応する光路を通って画像センサに照射される。
【００５１】
この実施形態では、撮像ピンホール２４の画像側視野角が２αによって示され、隣接する撮像ピンホール２４の中心間の距離がｄによって示され、画像センサ４の感光面から撮像ピンホール２４までの距離がｈによって示される。画像センサ４上の２つの隣接する撮像ピンホール２４の撮像領域が互いに重複しないことを保証するために、ｄおよびｈはｄ≧２ｈｔａｎαを満たすべきである。
【００５２】
この実施形態では、発光板２の面積は、好ましくは、画像センサ４の面積よりも大きい。さらに、撮像ピンホールの製造工程および透光量、ならびにピンホール撮像の定義を考慮すると、撮像ピンホール２４の直径は、１．０〜５０．０ｕｍの範囲が適切である。
【００５３】
第８の実施形態
図１５は、第８の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図１５に示されように、第８の実施形態における表示画面の構造は、発光板２と画像センサ４との間に透光性基板５が設けられていることを除き、第５の実施形態における構造とほぼ同じである。この実施形態における表示画面を採用することにより、発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、光路および透光性基板５を通過し、次いで、画像センサ４に照射される。
【００５４】
第９の実施形態
図１６は、第９の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。図１６に示されたように、第９の実施形態における表示画面の構造は、透光性基板５と画像センサ４との間に低屈折率透光層６がさらに設けられていることを除き、第８の実施形態における構造とほぼ同じであり、発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、光路、透光性基板５、および低屈折率透光層６を通過し、次いで、画像センサ４に照射される。好ましくは、この実施形態における低屈折率透光層６は、空気層または真空層である。
【００５５】
第１０の実施形態
図１７は、第１０の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。第１０の実施形態に示された表示画面の構造は、発光板２の構造が第７の実施形態における発光板の構造と異なることを除き、第７の実施形態における構造とほぼ同じである。図１７に示されたように、この実施形態における発光板２は、第５の実施形態における平面発光板と置き換えられている。しかしながら、他の実施形態では、発光板２は、これまでの発光機能およ
び透光機能を有する限り、他の構造または機構の平面発光板であってもよい。
【００５６】
第８の実施形態および第９の実施形態を参照すると、この実施形態における表示画面の構造の改良として、発光板２と画像センサ４との間に透光性基板５が設けられてもよく、または透光性基板５と画像センサ４との間に低屈折率透光層６がさらに設けられてもよい。
【００５７】
第６の実施形態を参照すると、この実施形態における表示画面の構造の改良として、撮像ピンホール２４の視野角に対応する発光板２の領域は、他の実施形態では発光しなくてもよく、それにより、発光板２によって放射された光が撮像ピンホール２４を直接通過し、画像センサ４に照射されて干渉ノイズを形成することが防止される。
【００５８】
第１１の実施形態
図１８は、第１１の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。この実施形態における表示画面は、順次積層されたパネル１および発光板２を含み、発光板２は発光ユニット２１および透光性領域２３を有し、発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１に向かう方向に投射される。さらに、この実施形態における表示画面は、発光板２の片面に設けられた狭視野ピクセル画像センサ７をさらに有する。発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物で反射され、次いで、パネル１および透光性領域２３によって形成された光路を通って、狭視野ピクセル画像センサ７の撮像ピクセル７１に照射される。
【００５９】
図１８に示されたように、この実施形態では、狭視野ピクセル画像センサ７の撮像ピクセル７１の片面に、遮光膜７２、透明材料層７３、およびマイクロレンズ７４が順次設けられている。遮光膜７２は、それぞれのマイクロレンズに対応する透光性ピンホール７２１を有する。撮像ピクセル７１の視野角は、マイクロレンズ７４、透明材料層７３、および透光性ピンホール７２１によって１５°未満に制限される。さらに、マイクロレンズ７４と発光板２との間に低屈折率透光層６が設けられ、発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、光路、低屈折率透光層６、マイクロレンズ７４、透明材料層７３、および透光性ピンホール７２１を連続して通過し、次いで、撮像ピクセル７１に照射される。
【００６０】
第５の実施形態および第６の実施形態を参照すると、この実施形態における発光板２は、第５の実施形態または第６の実施形態における平面発光板と置き換えられてもよい。
【００６１】
第１２の実施形態
図１９は、第１２の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。この実施形態における狭視野ピクセル画像センサ７は遮光板７５を有し、遮光板７５には透光孔７５１が設けられている。遮光板７５の厚さｘおよび透光孔７５１の直径ｙは、２ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）≦１５°を満たす。発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、次いで、光路および透光孔７５１を連続して通過した後、撮像ピクセルに照射される。さらに、この実施形態では、低屈折率透光層６が設けられもよく、設けられなくてもよい。
【００６２】
第５の実施形態および第６の実施形態を参照すると、この実施形態における発光板２は、第５の実施形態または第６の実施形態において設けられた平面発光板と置き換えられてもよい。
【００６３】
第１３の実施形態
図２０は、第１３の実施形態に示された表示画面の概略断面図である。この実施形態に
おける表示画面の構造は、狭視野ピクセル画像センサ７が、端面受容角が１５°未満の導光ファイバ７６を含むことを除き、第１１の実施形態における構造とほぼ同じである。導光ファイバ７６は、発光板２と撮像ピクセル７１との間に設けられている。発光ユニット２１によって放射された光は、パネル１の上部または外部の対象物によって反射され、次いで、光路および導光ファイバ７６を連続して通過した後、画像センサ４に照射される。
【００６４】
第５の実施形態および第６の実施形態を参照すると、この実施形態における発光板２は、第５の実施形態または第６の実施形態において設けられた平面発光板と置き換えられてもよい。
【００６５】
本発明の実施形態による表示画面が上記で詳細に記載された。本出願の原理および実装形態は、本明細書において具体的な実施形態で記載され、上記の実施形態の説明は、本出願の核心概念の理解を助けるためにのみ提供される。本出願の原理の範囲内で、創造的な努力なしに当業者によって取得されるすべての他の実施形態は、本出願の保護範囲内に入る。
【図１】
2019523931.tif 000003
【図２】
2019523931.tif 000004
【図３】
2019523931.tif 000005
【図４】
2019523931.tif 000006
【図５】
2019523931.tif 000007
【図６】
2019523931.tif 000008
【図７】
2019523931.tif 000009
【図８】
2019523931.tif 000010
【図９】
2019523931.tif 000011
【図１０】
2019523931.tif 000012
【図１１】
2019523931.tif 000013
【図１２】
2019523931.tif 000014
【図１３】
2019523931.tif 000015
【図１４】
2019523931.tif 000016
【図１５】
2019523931.tif 000017
【図１６】
2019523931.tif 000018
【図１７】
2019523931.tif 000019
【図１８】
2019523931.tif 000020
【図１９】
2019523931.tif 000021
【図２０】
2019523931.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月25日(2019.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネル、発光板、遮光膜、および画像センサを備える表示画面であって、
前記遮光膜に透光性の撮像ピンホールが設けられ、
前記発光板に、複数の発光ユニット、および前記複数の発光ユニットを駆動するための不透明な回路網が設けられ、
前記発光板が前記回路網によって複数の透光性領域に分離され、前記パネル、前記撮像ピンホールの位置に対応する前記透光性領域、および前記撮像ピンホールによって光路が形成されるか、または
前記発光板が透光性の平面発光板であり、前記パネル、前記平面発光板、および前記撮像ピンホールによって光路が形成され、
前記発光板により前記パネルに向けて投射された光の一部が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、前記光路を通って前記画像センサに照射される、
表示画面。
【請求項２】
前記撮像ピンホールの視野角に対応する前記発光板の領域が発光しない、
請求項１に記載の表示画面。
【請求項３】
前記遮光膜と前記画像センサとの間に設けられた透光性基板
をさらに備える、請求項１に記載の表示画面。
【請求項４】
前記透光性基板と前記画像センサとの間に設けられた低屈折率透光層
をさらに備える、請求項３に記載の表示画面。
【請求項５】
前記遮光膜に複数の前記撮像ピンホールが設けられ、
前記撮像ピンホールの画像側視野角を２α、隣接する撮像ピンホールの中心間の距離をｄ、前記画像センサの撮像面から前記遮光膜までの距離をｈとして、ｄ≧２ｈｔａｎαである、
請求項１に記載の表示画面。
【請求項６】
積層されたパネル、発光板、および画像センサを備える表示画面であって、
前記画像センサと向かい合う前記発光板に遮光材料が設けられ、前記遮光材料に透光性の撮像ピンホールが設けられ、
前記発光板により前記パネルに向けて投射された光の一部が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、前記パネルおよび前記撮像ピンホールによって形成された光路を通って前記画像センサに照射される、
表示画面。
【請求項７】
前記遮光材料は、不透明な電極層を含み、前記不透明な電極層に透光性の撮像ピンホールが設けられる、
請求項６に記載の表示画面。
【請求項８】
前記撮像ピンホールの視野角に対応する前記発光板の領域が発光しない、
請求項６に記載の表示画面。
【請求項９】
前記発光板と前記画像センサとの間に設けられた透光性基板
をさらに備える、請求項６に記載の表示画面。
【請求項１０】
前記透光性基板と前記画像センサとの間に設けられた低屈折率透光層
をさらに備える、請求項９に記載の表示画面。
【請求項１１】
遮光膜が前記遮光材料によって形成され、前記遮光膜に複数の前記撮像ピンホールが設けられ、
前記撮像ピンホールの画像側視野角を２α、隣接する撮像ピンホールの中心間の距離をｄ、前記画像センサの撮像面から前記遮光膜までの距離をｈとして、ｄ≧２ｈｔａｎαである、
請求項６に記載の表示画面。
【請求項１２】
パネルおよび発光板、および前記発光板の片面に設けられた狭視野ピクセル画像センサを備える表示画面であって、
前記狭視野ピクセル画像センサが、１５°未満の視野角を有する撮像ピクセルを含み、
前記発光板に、複数の発光ユニット、および前記複数の発光ユニットを駆動するための不透明な回路網が設けられ、
前記発光板が前記回路網によって複数の透光性領域に分離され、前記パネルおよび前記透光性領域によって光路が形成されるか、または
前記発光板が透光性の平面発光板であり、前記パネルおよび前記平面発光板によって光路が形成され、
前記発光板により前記パネルに向けて投射された光の一部が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、次いで、前記光路を通って前記狭視野ピクセル画像センサに照射される、
表示画面。
【請求項１３】
前記狭視野ピクセル画像センサが、前記撮像ピクセルの片面に順次積層された遮光膜、透明材料層、およびマイクロレンズを含み、前記遮光膜には、前記マイクロレンズの位置に対応する透光性ピンホールが設けられ、前記撮像ピクセルの前記視野角が、前記マイクロレンズ、前記透明材料層、および前記透光性ピンホールによって１５°未満に制限され、
前記マイクロレンズと前記発光板との間に前記マイクロレンズよりも屈折率が低い低屈折率透光層が設けられ、
前記発光板によって放射された光が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、前記光路、前記低屈折率透光層、前記マイクロレンズ、前記透明材料層、および前記透光性ピンホールを連続して通過し、次いで、前記撮像ピクセルに照射される、
請求項１２に記載の表示画面。
【請求項１４】
前記狭視野ピクセル画像センサが、前記発光板と前記撮像ピクセルとの間に設けられた遮光板を有し、前記遮光板には透光孔が設けられ、前記遮光板の厚さｘおよび前記透光孔の直径ｙが、２ａｒｃｔａｎ（ｙ／ｘ）≦１５°を満たし、
前記発光板によって放射された光が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、前記光路および前記透光孔を連続して通過し、次いで、前記撮像ピクセルに照射される、
請求項１２に記載の表示画面。
【請求項１５】
前記狭視野ピクセル画像センサが、前記発光板と前記撮像ピクセルとの間に設けられた導光ファイバをさらに備え、前記導光ファイバの端面受容角が１５°未満であり、
前記発光板によって放射された光が、前記パネルの上部または外部に位置する対象物によって反射され、前記光路および前記導光ファイバを連続して通過し、次いで、前記撮像ピクセルに照射される、
請求項１２に記載の表示画面。
【国際調査報告】
2019523931.tif 000023
2019523931.tif 000024
2019523931.tif 000025
2019523931.tif 000026